CN113998462B - 极片输送装置及叠片机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池制造技术领域，具体涉及一种极片输送装置及叠片机。极片输送装置包括：吹气结构，设置在主输送机上；极片转运装置，设置在主输送机和分流输送机的上方，极片转运装置包括旋转机构和多个转运部件，旋转机构设置在机架上；多个转运部件间隔分布在旋转机构的周向上，每个所述转运部件相对于水平方向朝向其前进方向向上倾斜设置。本发明的旋转机构每动作一次都可转运一片极片，省去返程动作，同时在放下极片的同时另一转运部件完成极片取料动作，效率进一步提高，转运效率较传统方式提高50%以上。

Description

极片输送装置及叠片机

技术领域

本发明涉及锂电池制造技术领域，具体涉及一种极片输送装置及叠片机。

背景技术

在锂电池制造过程中，极片经模切裁断后，需要通过主送皮带机和分流皮带机送到叠片台进行叠片。由于模切后到叠片时，极片的极耳方向需要平移和旋转90°的动作，目前通常采用一个龙门抓取机构或者四轴机器人来完成此动作，龙门抓取机构或者四轴机器人抓取主送皮带机上的极片平移和旋转90°后放在分流皮带机，然后龙门抓取机构或者四轴机器人返回继续抓取极片、平移及旋转，如此重复，龙门抓取机构或者四轴机器人的结构复杂、体积大，不仅成本较高，而且龙门抓取机构或者四轴机器人返程是空载行程，极片传送效率低，造成电池制造成本、转运能耗高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的龙门抓取机构或者四轴机器人转运极片效率低的缺陷，从而提供一种极片输送装置及叠片机。

为了解决上述问题，本发明提供了一种极片输送装置，包括：吹气结构，设置在主输送机上；极片转运装置，设置在主输送机和分流输送机的上方，极片转运装置包括旋转机构和多个转运部件，旋转机构设置在机架上；多个转运部件间隔分布在旋转机构的周向上，每个转运部件相对于水平方向朝向其前进方向向上倾斜设置。

可选的，转运部件相对于水平方向朝向其前进方向向上倾斜的倾斜角度在1°~15°的范围内。

可选的，倾斜角度在2°~5°的范围内。

可选的，转运部件具有若干镂空孔。

可选的，转运部件的至少一个边缘处设有挡边。

可选的，每个转运部件为转运板。

可选的，极片输送装置具有取料位置及放料位置，在取料位置处，吹气结构将主输送机上的极片吹起并使极片贴合在转运部件上；在放料位置处，转运部件上的极片下落至分流输送机上；在旋转机构的驱动下，转运部件将极片从取料位置处转运至放料位置处。

可选的，极片输送装置还包括第一吹气机构，第一吹气机构设置在转运部件的上方且对应于放料位置处，以将转运部件上的极片吹落。

可选的，极片输送装置还包括第二吹气机构，第二吹气机构设置在转运部件的下方且位于取料位置和放料位置之间。

可选的，主输送机为真空输送机，真空输送机包括若干真空吸附单元，对应于取料位置处的真空吸附单元具有真空吸附状态和正压吹气状态，真空吸附单元在正压吹气状态时形成吹气结构。

可选的，转运部件与极片接触的接触面设有涂层，涂层为硅胶或铁氟龙。

本发明还提供了一种叠片机，包括：上述的极片输送装置。

本发明具有以下优点：

在主输送机的作用下，主输送机上的极片运动至极片转运装置的下方时，一个转运部件也运动至主输送机的上方，吹气结构从该极片的下方将其吹起，吹起的极片贴合在转运部件上，然后旋转机构带动多个转运部件同时旋转一定角度后，该转运部件上的极片在其自身重力的作用下掉落至分流输送机上，与此同时，下一个转运部件旋转至主输送机的上方，吹气结构将下一个极片吹起并使其贴合在下一个转运部件上，旋转机构继续带动多个转运部件同时旋转一定角度，如此重复取料、旋转、放料动作，旋转机构每动作一次都可转运一片极片，省去返程动作，并且在上一个转运部件放下极片的同时下一个转运部件完成极片取料动作，效率进一步提高，转运效率较传统方式提高50%以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的极片输送装置的立体示意图；

图2示出了图1的极片输送装置的俯视示意图；

图3示出了图1的极片输送装置的极片转运装置的立体示意图；

图4示出了图3的极片转运装置的仰视示意图；

图5示出了图4的极片转运装置的主视示意图；

图6示出了图4的极片转运装置的转运板的仰视示意图；

图7示出了图1的极片输送装置的主输送机的立体示意图。

附图标记说明：

501、主输送机；5011、输送机框架；5012、真空吸附单元；5013、输送带；502、分流输送机；503、旋转机构；507、转运板；5071、镂空孔；5072、挡边；508、第一吹气机构；509、极片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图3所示，本实施例的极片输送装置包括：主输送机501、分流输送机502及极片转运装置，吹气结构设置在主输送机501上；极片转运装置设置在主输送机501和分流输送机502的上方，极片转运装置包括旋转机构503和多个转运部件，旋转机构503设置在机架上；多个转运部件间隔分布在旋转机构503的周向上，每个转运部件相对于水平方向朝向其前进方向向上倾斜设置，即转运部件与旋转运动方向存在一定夹角，转运部件相对于旋转运动方向有一个上扬的夹角，这样在旋转过程中风和/或气流会给极片509一个推力，使得极片509与转运部件因摩擦力贴合。

应用本实施例的极片输送装置，在主输送机501的作用下，主输送机501上的极片509运动至极片转运装置的下方时，一个转运部件也运动至主输送机501的上方，吹气结构从该极片509的下方将其吹起，吹起的极片509贴合在转运部件上，然后旋转机构503带动多个转运部件同时旋转一定角度后，该转运部件上的极片509在其自身重力的作用下掉落至分流输送机502上，与此同时，下一个转运部件旋转至主输送机501的上方，吹气结构将下一个极片509吹起并使其贴合在下一个转运部件上，旋转机构503继续带动多个转运部件同时旋转一定角度，如此重复取料、旋转、放料动作，旋转机构503每动作一次都可转运一片极片509，省去返程动作，并且在上一个转运部件放下极片509的同时下一个转运部件完成极片509取料动作，效率进一步提高，转运效率较传统方式提高50%以上。

在本实施例中，如图3至图5所示，每个转运部件为转运板507，板材便于与极片509贴合，转运板507相对于水平方向朝向其前进方向向上倾斜设置，即转运板507与旋转运动方向存在一定夹角，转运板507相对于旋转运动方向有一个上扬的夹角，这样在旋转过程中风和/或气流会给极片509一个推力，使得极片509与转运板507因摩擦力贴合。需要说明的是，转运板507的倾斜设置类似于风扇的扇叶或螺旋桨的桨叶。

在本实施例中，如图5至图6所示，转运板507相对于水平方向朝向其前进方向向上 倾斜的倾斜角度

在1°~15°的范围内。当倾斜角度

在（0，90°）范围内变化时，保持极片 509随转运板507运动，风需要给极片509的推力随

增大而减小，即风给极片509的力F与倾 斜角度

成正相关性。故倾斜角度

越大越有利于保持极片509随转运板507一起运动，倾 斜角度

较小时，需要较大的风力就可以保证极片509贴合在转运板507上。但由于倾斜角 度

越大会存在如下问题：1、转运板507较高一端与主输送机501的表面的距离越远，同时 挡住极片509的转运板507需要做到越大；2、输送到位后，极片509从转运板507上脱落并吸 附到分流输送机502上所需要的时间越长。该极片转运装置为快速输送装置，输送速度不是 限制因素，快速转运过程中气流产生的推力足够大，即在风力一定的条件下，转运板507的 倾斜角度

在1°~15°范围内，考虑实际的加工因素，优选地，选择2°~5°为倾斜角度范围。

如图3和图4所示，转运板507具有若干镂空孔5071，即转运板507为镂空结构，一方面在极片509从主输送机501上被吹起并与转运板507贴合时，能快速将极片509与转运板507之间的空气排除干净，防止两者之间存在空气而贴合不紧，另一方面，在极片509被转运至分流输送机502的上方时，极片509在重力作用下自由下落时，镂空位置便于空气进入极片509和转运板507之间，可以加速极片509的下落。优选地，转运板507的尺寸需要比极片509的尺寸稍大，在转运板507的中间加工有呈矩阵排布的镂空孔5071，可以在极片509被吹起时快速与转运板507贴合及停止运动时快速与转运板507分离。当然，多个镂空孔5071的排布方式并不局限于此。

在本实施例中，如图6所示，转运板507的至少一个边缘处设有挡边5072，挡边5072对极片509的位置进行限制。优选地，在转运板507的周边设置一圈挡边，一圈挡边可以给极片509限位，防止极片509跑偏。

在本实施例中，极片输送装置具有取料位置及放料位置，在取料位置处，吹气结构将主输送机501上的极片509吹起并使极片509贴合在转运部件上；在放料位置处，转运部件上的极片509下落至分流输送机502上；在旋转机构503的驱动下，转运部件将极片509从取料位置处转运至放料位置处。在主输送机501的作用下，主输送机501上的极片509运动至取料位置处时，一个转运部件也运动至取料位置处，吹气结构从该极片509的下方将其吹起，吹起的极片509贴合在转运部件上，然后旋转机构503带动多个转运部件同时旋转一定角度后到达放料位置处，该转运部件上的极片509在其自身重力的作用下掉落至分流输送机502上。

在本实施例中，如图1和图2所示，极片输送装置还包括第一吹气机构508，第一吹气机构508设置在转运部件的上方且对应于放料位置处，以将转运部件上的极片509吹落。第一吹气机构508可以加快极片509下落过程，缩短动作时间。

在本实施例中，极片输送装置还包括第二吹气机构，第二吹气机构设置在转运部件的下方且位于取料位置和放料位置之间。第二吹气机构保证在旋转机构的运动过程中极片509与转运板507进一步贴紧而不产生滑动。

在本实施例中，旋转机构503为DD马达，其具有突出的超低震动、超静音、节能、寿命长等优点。可以理解，在其他实施例中，旋转机构503为电机、凸轮分割器等旋转驱动机构。

在本实施例中，极片输送装置还包括主输送机501和分流输送机502，极片转运装置设置在主输送机501的尾端和分流输送机502的首端的上方，取料位置对应于主输送机501的尾端，放料位置对应于分流输送机502的首端。可以理解，在其他实施例中，取料位置也可以对应于主输送机501的中部或其他位置，放料位置也可以对应于分流输送机502的中部或其他位置。

在本实施例中，主输送机501和分流输送机502均为真空输送机，真空输送机包括若干真空吸附单元5012，对应于取料位置处的真空吸附单元5012具有真空吸附状态和正压吹气状态，真空吸附单元5012在正压吹气状态时形成吹气结构。在取料位置处，对应于取料位置处的真空吸附单元5012正压吹气可以将主输送机501上的极片509吹起并使极片509贴合在转运板507上；在放料位置处，转运部件上的极片在其自身重力的作用下掉落至分流输送机502上，分流输送机502的真空吸附单元5012产生真空吸附力即可将极片509吸附住，加快极片509下落过程，缩短动作时间。

具体地，真空输送机还包括输送机框架5011及输送带5013，真空吸附单元5012设置在输送机框架5011上且位于输送带5013的上段的下方，真空吸附单元5012可以提供真空吸附和正压吹起，并可在电磁阀控制下实现真空吸附和正压吹气的快速切换。输送机框架5011用于固定真空吸附单元5012和给输送带5013提供动力，真空吸附单元5012与电磁阀联通可以产生真空吸附和提供正压吹气。输送带5013上均布开有孔位，用于将真空吸附单元5012的真空和正压传递到输送带5013上面的极片509上。优选地，输送带5013的材质为橡胶等。

优选地，如图1和图7所示，主输送机501与分流输送机502平行设置，转运板507的数量为四个，四个转运板507以一个倾斜角度均固定在旋转机构503上，旋转机构503负责给转运板507提供旋转动力，转运板507在旋转过程带动极片509运动，极片转运装置将主输送机501上的极片509快速的转运到分流输送机502上。可以理解，在其他实施例中，主输送机501与分流输送机502呈夹角设置，转运板507的数量根据夹角的角度来确定，例如，主输送机501与分流输送机502垂直设置时，转运板507的数量为两个。

在本实施例中，转运部件与极片接触的接触面设有涂层，涂层为硅胶或铁氟龙等，涂层防止转运板507与极片509接触时划伤极片509。

下面结合图1至图7对极片输送装置的工作过程进行说明：

极片经模切机器裁断好形成单片的极片509，极片509在主输送机501的真空吸附的作用下随输送带5013向前运动，当极片509运动到极片转运装置的下方时，在该极片509的下方的真空吸附单元5012从真空吸附状态切换成正压吹气状态，将极片509吹起到离输送带5013的上表面很近的极片转运装置的一个转运板507的下方，极片509在正压空气的作用下与转运板507贴合在一起；然后极片转运装置的旋转机构503带动转运板507和极片509快速旋转90°，运动过程中由于转运板507安装时与运动前进方向存在一个上扬的夹角，风给极片509的推力使极片509与转运板507贴合在一起，并在摩擦力作用下随转运板507一起运动，使得极片509快速转运到分流输送机502的上方。

极片509随转运板507运动到分流输送机502上方后，极片转运装置的旋转机构503带动转运板507和极片509减速停止，此时由于极片509与空气没有了相对运动，风对极片509的推力变小并消失，极片509在重力作用下会自由下落，此时下方的分流输送机502开启真空吸附，可以加速极片509掉落，当极片509掉落到分流输送机502的输送带5013上后，分流输送机502吸住极片509并带动极片509往前运动。在第一片极片509从转运板507上掉落并吸附在分流输送机502上时，极片转运装置的第二个转运板507运动到了主输送机501上方，此时第二片极片509也被主输送机501送到了第二个转运板507的下方，第二片极片509在主输送机501的真空吸附单元5012正压吹气的作用下向上运动并与第二个转运板507贴合，如此重复之前的运动，可以实现极片509的快速连续输送。

极片509随旋转机构503的旋转过程中，除了从主输送机501运动到分流输送机502上方之外，极片509的角度也旋转了90°，可以方便后续的叠片动作，极片输送装置实现了极片快速转运的同时将极片完成了90°旋转。

本发明还提供了一种叠片机，其包括：上述的极片输送装置。

在本实施例中，叠片机还包括叠片装置，叠片装置用于对正极片、负极片及隔膜进行叠片。

从以上的描述中，可以看出，本发明的上述的实施例实现了如下技术效果：

1、极片转运装置包括旋转机构503和呈十字分布的四个转运板507，四个转运板507横跨在主输送机501和分流输送机502的上方，当其中一个转运板507运动到主输送机501的尾端处的极片509的正上方时，极片509在真空吸附单元5012的向上风力作用下向上运动并与其上方的转运板507贴紧，旋转机构503带动转运板507旋转90°，此时极片509随转运板507旋转了90°，极片509在自重的作用下落下，完成了一片极片509的转运，通过四个转运板507做旋转运动可快速的将极片509从主输送机501转运到分流输送机502上，转运的同时将极片509旋转了90°，该装置结构简单、重量轻、成本低、能耗小、极片转运效率高。

2、转运板507在安装时有一定倾斜角度，即转运板507与运动方向之间具有一个上扬的夹角，上扬的角度在快速转运过程中，转运板对极片产生一定的支撑力，使得极片509与转运板507贴合并随转运板507一起做旋转运动，并且可以在其旋转路径下方增加朝上吹气的吹气机构，使得转运板507和极片509在运动中吹气机构会给极片509产生一个向上的风力，使得极片509与转运板507紧密贴合并随转运板507一起做旋转运动。

3、转运板507的中间加工很多镂空孔，在极片509被下方气流吹起或者带动极片509运动时，可快速将极片509与转运板507的空气排除干净，使得极片509与转运板507之间贴附的更紧，同时可以减轻重量。

4、转运板507的尺寸比极片509尺寸稍大，转运板507的周边设置一圈挡边，挡边可以给极片509限位，防止极片509跑偏，转运板507与极片509接触的接触面镀有一层涂层如硅胶、铁氟龙，防止转运板507与极片509接触时划伤极片509。

5、极片509被输送到分流输送机502的上方并停止旋转时，极片509在自重的作用下下落，并在分流输送机502的作用下加速下降，最后吸附到分流输送机502的输送带5013上，为了进一步加快该动作过程和缩短动作时间，可以在分流输送机502的上方增加一个对应于取料位置的吹气机构，吹气机构可以加速极片509的下落过程。

6、在极片509随极片转运装置的旋转运动过程中，除了将转运板507安装成一个倾斜的角度使得风给极片509一个推力来保证极片509与转运板507贴紧之外，可以在其旋转路径下方增加朝上吹气的吹气机构，可以进一步保证在运动过程中极片509与转运板507贴合紧密而不产生滑动。

7、极片转运装置的结构简单，制造成本低，占用空间小；旋转机构可连续旋转，一方面省去空载返程时间，另一方面，在第一个极片509掉落到分流输送机上时，第二片极片509被吹起并贴合在第二个转运板507上，取放动作同步，进一步提高效率，转运效率提高50%以上，极片转运效率高；转运板507的重量轻，采用风力转运，相对传动转运结构能耗低。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种极片输送装置，其特征在于，包括：

吹气结构，设置在主输送机（501）上；

极片转运装置，设置在所述主输送机（501）和分流输送机（502）的上方，所述极片转运装置包括旋转机构（503）和多个转运部件，所述旋转机构（503）设置在机架上；多个转运部件间隔分布在所述旋转机构（503）的周向上，每个所述转运部件相对于水平方向朝向其前进方向向上倾斜设置；

其中，在所述吹气结构的作用下，极片被吹起与所述转运部件贴合，在所述极片与所述转运部件贴合后，所述旋转机构（503）旋转，所述极片受到气流作用力，所述极片被所述转运部件推着向所述前进方向运动，所述旋转机构（503）旋转一定角度后，所述极片下落至所述分流输送机（502）上。

2.根据权利要求1所述的极片输送装置，其特征在于，所述转运部件相对于所述水平方向朝向其前进方向向上倾斜的倾斜角度在1°~15°的范围内。

3.根据权利要求2所述的极片输送装置，其特征在于，所述倾斜角度在2°~5°的范围内。

4.根据权利要求1所述的极片输送装置，其特征在于，所述转运部件具有若干镂空孔（5071）。

5.根据权利要求1所述的极片输送装置，其特征在于，所述转运部件的至少一个边缘处设有挡边（5072）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的极片输送装置，其特征在于，每个所述转运部件为转运板（507）。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的极片输送装置，其特征在于，所述极片输送装置具有取料位置及放料位置，在所述取料位置处，所述吹气结构将所述主输送机（501）上的极片（509）吹起并使所述极片（509）贴合在所述转运部件上；在所述放料位置处，所述转运部件上的极片（509）下落至所述分流输送机（502）上；在所述旋转机构（503）的驱动下，所述转运部件将所述极片（509）从所述取料位置处转运至所述放料位置处。

8.根据权利要求7所述的极片输送装置，其特征在于，所述极片输送装置还包括第一吹气机构（508），所述第一吹气机构（508）设置在所述转运部件的上方且对应于所述放料位置处，以将所述转运部件上的极片（509）吹落。

9.根据权利要求7所述的极片输送装置，其特征在于，所述极片输送装置还包括第二吹气机构，所述第二吹气机构设置在所述转运部件的下方且位于所述取料位置和所述放料位置之间。

10.根据权利要求7所述的极片输送装置，其特征在于，所述主输送机（501）为真空输送机，所述真空输送机包括若干真空吸附单元（5012），对应于所述取料位置处的真空吸附单元（5012）具有真空吸附状态和正压吹气状态，所述真空吸附单元（5012）在所述正压吹气状态时形成所述吹气结构。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的极片输送装置，其特征在于，所述转运部件与极片接触的接触面设有涂层，所述涂层为硅胶或铁氟龙。

12.一种叠片机，其特征在于，包括：权利要求1至11中任一项所述的极片输送装置。

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